66向心加速度20110307.ppt

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1、第5章曲线运动第5节向心加速度新课教学一、感知加速度的方向一、感知加速度的方向二、速度的变化量二、速度的变化量三、向心加速度三、向心加速度例题练习四、典型练习四、典型练习一、感知加速度的方向：一、感知加速度的方向：回顾：什么是匀速圆周运动回顾：什么是匀速圆周运动? ? “匀速匀速”的含义是什么？的含义是什么？讨论：那么物体所受的外力沿什么方讨论：那么物体所受的外力沿什么方 向？加速度又怎样呢？向？加速度又怎样呢？匀速圆周运动是匀速圆周运动是变加速变加速曲线运动曲线运动变加速曲线运动变加速曲线运动运动状态改变运动状态改变一定受到外力一定受到外力一定存在加速度一定存在加速度一、感知向心加速度的方向

2、一、感知向心加速度的方向如果男如果男运动员运动员把手松把手松开，女开，女运动员运动员怎么运怎么运动？动？一、感知加速度的方向： 线的一端系一小线的一端系一小球，使小球在光滑球，使小球在光滑的水平桌面上作匀的水平桌面上作匀速圆周运动。速圆周运动。小实验：小实验：观察并思考：观察并思考： 1.1.手所受的拉力情况如何？手所受的拉力情况如何？ 2.2.小球的受力情况如何？小球的受力情况如何？ 3.3.线的拉力方向有何特点？线的拉力方向有何特点？ 4.4.一旦线断或者松手，结果如何？一旦线断或者松手，结果如何？二、速度的变化量：二、速度的变化量：1 1、在一条直线上：、在一条直线上：v=Vv=V2 2

3、 - V- V1 1 2 2、不在一条直线上、不在一条直线上V V1 1V V2 2V V？V V1 1V2V V？V V1 1V V2 2V V？3 3、1 1、物体做半径为、物体做半径为R R，线速度为，线速度为V V匀匀速圆周运动速圆周运动. .求：求：1 1）从）从A A到到B B的平均加速度的的平均加速度的大小大小答案：答案：2 2）从）从A A到到C C的平均加速度的的平均加速度的大小？大小？Rva22ABV VA AV VB BC CORva222答案：答案：三、向心加速度：三、向心加速度：三、向心加速度2 2、物体做圆周运动的瞬时加物体做圆周运动的瞬时加速度的大小的理论推导：速

4、度的大小的理论推导：1 1）分别作出）分别作出A A、B B两点的速度矢量两点的速度矢量V VA A、V VB B。2 2）将）将V VA A矢量平移到矢量平移到B B点。点。3 3）物体从）物体从A A到到B B的速度变化量的速度变化量V VV VB BV VA A4 4）V/V/t t是质点从是质点从A A到到B B的平均加速度的平均加速度过过ABAB两点作弦两点作弦ABAB5 5）OABOAB与与BVBVA AV VB B相似相似写出写出V V的表达式的表达式, ,弧弧ABAB？6 6）若）若趋近于趋近于0 0，弦，弦ABAB与弧与弧ABAB有无差别？有无差别？VAOABVBVVARRt

5、vatvvRABvAB弧三、向心加速度三、向心加速度2222 4 nnnnvararraTav线速度表达形式 角速度表达形式周期表达形式角速度、线速度关系3、定义： 做匀速圆周运动的物体，加速度方向指向圆心，这个加速度叫做向心加速度。4、向心加速度的方向：5、公式：6 6、意义：描述速度方向改变的快慢。、意义：描述速度方向改变的快慢。四、典型练习：l一物体在水平面内沿半径 R=20 cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度V=0.2m/s，那么，它的向心加速度为_m/s2，它的角速度为_ rad/s，它的周期为_s l已知某骑自行车的人，1.0min蹬了10圈。车轮与脚蹬轮盘转数之比为3:1。求车

6、轮转动的线速度的大小和加速度大小(车轮半径为1.0m) 0.212典型练习：3 3、如图所示，为、如图所示，为A A、B B两质点做匀速圆周运两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像其动的向心加速度随半径变化的图像其中中A A为双曲线的一个分支、由图可知为双曲线的一个分支、由图可知A AA A物体运动的线速度大小不变物体运动的线速度大小不变B BA A物体运动的角速度大小不变物体运动的角速度大小不变C CB B物体运动的角速度大小不变物体运动的角速度大小不变D DB B物体运动的线速度大小不变物体运动的线速度大小不变 典型练习：l4 4、由于地球的自转、由于地球的自转, ,地球表面上各

7、点均做匀速地球表面上各点均做匀速圆周运动圆周运动, ,所以（所以（ ）lA.A.地球表面各处具有相同大小的线速度地球表面各处具有相同大小的线速度lB.B.地球表面各处具有相同大小的角速度地球表面各处具有相同大小的角速度lC.C.地球表面各处具有相同大小的向心加速度地球表面各处具有相同大小的向心加速度lD.D.地球表面各处的向心加速度方向都指向地球地球表面各处的向心加速度方向都指向地球 l 球心球心答案：答案：B B典型练习：l5 5、如图所示、如图所示, ,长为长为L L的悬线固定在的悬线固定在O O点点, ,在在O O点正下方处有一钉子点正下方处有一钉子C,C,把悬线另一端的把悬线另一端的小

8、球小球m m拉到跟悬点在同一水平面上无初速拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放度释放, ,小球到悬点正下方时悬线碰到钉小球到悬点正下方时悬线碰到钉子子. .则小球的则小球的lA.A.线速度突然增大线速度突然增大lB.B.角速度突然增大角速度突然增大lC.C.向心加速度突然增大向心加速度突然增大答案：答案：BCBCCm L2O 典型练习： 6 6、如图所示、如图所示, ,定滑轮的半径定滑轮的半径r r=2 cm,=2 cm,绕在滑绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物轮上的细线悬挂着一个重物, ,由静止开始释放由静止开始释放, ,测得重物以加速度测得重物以加速度a=2 m/sa=2 m/s2 2做匀加速

9、运动做匀加速运动. .在重在重物由静止下落物由静止下落1 m1 m的瞬间的瞬间, ,滑轮边缘上的点的角滑轮边缘上的点的角速度速度=_ rad/s,=_ rad/s,向心加速度向心加速度a a=_ m/s=_ m/s2 2. .答案：答案：100 200100 200典型练习：7、图为甲、乙两球做匀速圆周运动时向心加速度随半径变化的图象，其中甲的图线为双曲线.由图象可知，甲球运动时，线速度大小 （填“变化”或“不变”、下同），角速度 ；乙球运动时，线速度大小 ，角速度 .答案：不变答案：不变 变化变化 变化变化 不变不变 典型练习：8 8、图所示为一皮带传动装置、图所示为一皮带传动装置. .右轮

10、的半径为右轮的半径为r r，a a是它是它边缘上的一点边缘上的一点. .左侧是一轮轴，大轮的半径为左侧是一轮轴，大轮的半径为4r4r，小轮的半径为小轮的半径为2r2r，b b点在小轮上，距小轮中心的距点在小轮上，距小轮中心的距离为离为r r，c c点和点和d d点分别位于小轮和大轮的边缘上点分别位于小轮和大轮的边缘上. .若若在传动过程中皮带不打滑，则（在传动过程中皮带不打滑，则（ ）A.aA.a点与点与b b点的线速度大小相等点的线速度大小相等B.aB.a点与点与b b点的角速度大小相等点的角速度大小相等C.aC.a点与点与c c点的线速度大小相等点的线速度大小相等D.aD.a点与点与d d

11、点的向心加速度相等点的向心加速度相等答案：答案：CD CD 谢 谢!学习目标知识与技能知识与技能l1 1、理解速度变化量和向心加速度的概念、理解速度变化量和向心加速度的概念l2 2、知道向心加速度和线速度、角速度的关、知道向心加速度和线速度、角速度的关系系l3 3、能够运用向心加速度公式求解有关问题、能够运用向心加速度公式求解有关问题过程与方法过程与方法l1 1、体会速度变化量的处理特点，体验向心加速、体会速度变化量的处理特点，体验向心加速度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方度的导出过程，领会推导过程中用到的数学方法；教师启发、引导。学生自主阅读、思考、法；教师启发、引导。学生自主阅读、思考、讨论、交流学习成果。讨论、交流学习成果。 情感、态度与价值观情感、态度与价值观l1 1、培养学生思维能力和分析问题的能力，培养、培养学生思维能力和分析问题的能力，培养学生探究问题的热情，乐于学习的品质。学生探究问题的热情，乐于学习的品质。 学习重点和难点：l1 1、重点是、重点是理解匀速圆周运动中加速度的理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计产生原因，掌握向心加速度的确定方法和计算公式。算公式。l2 2、难点是、难点是向心加速度方向的确定过程和向心加速度方向的确定过程和向心加速度公式的推导与应用。向心加速度公式的推导与应用。